TBM多滾刀組合破巖特性的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隧道掘進(jìn)機(jī)是我國當(dāng)前急需重點(diǎn)研究的重大技術(shù)裝備，在隧道工程中得到了廣泛應(yīng)用。盤形滾刀作為掘進(jìn)過程中實(shí)現(xiàn)破碎剝離巖體的關(guān)鍵部件，其破巖效率和載荷直接影響了工程施工的進(jìn)度和成本。通過查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn)，本文在深入分析盤形滾刀與巖體相互作用的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)盤形滾刀破巖效率的關(guān)鍵影響因素進(jìn)行了研究，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)兩種不同的滾刀切削模式推導(dǎo)出巖石破碎體積的計(jì)算方法，進(jìn)而基于破巖比能耗最小原則得到了最優(yōu)刀間距的理論模型，

2、并通過工程實(shí)例證明了該理論方法的準(zhǔn)確性和可行性。
　　(2)采用顆粒離散元法建立了滾刀與巖體作用的數(shù)值模型，分析得到不同節(jié)理特征的裂紋演化過程，并對(duì)應(yīng)力分布、破碎塊度和破碎效率等方面進(jìn)行了探討，從細(xì)觀角度揭示了滾刀作用下巖體動(dòng)態(tài)響應(yīng)機(jī)制。
　　(3)建立了滾刀組合切削巖體的有限元模型，分析了刀間距、貫入度和切削速度對(duì)滾刀切削破碎性能的影響規(guī)律，并采用正交試驗(yàn)研究了三因素交互作用下對(duì)整體切削性能的影響規(guī)律，得到了單因素的影響顯